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1、轴展会概述v 2016中国国际轴承及其专用设备展览会与2016年9月20日23日在上海世博展览馆举办，国内外参展厂商800多家，轴承装备厂家近30家，轴承磨加工设备厂家19家。我公司展位毗邻哈轴、洛轴、人本和洛轴研，位置较好，吸引了大批的国内外新老客户前来参观和交流。 轴展会后浅析公司的磨加工设备现状v 带着董事长的殷切期望，以李涛副总经理为组长的设备考察小组，一行五人，有幸我是其中一员。v 针对公司十三五的技改投入，通过考察了解，掌握目前轴承磨加工设备的先进性和自动化程度，瞄准高精度圆锥滚子轴承磨加工自动线和二三代轮毂轴承生产线的成熟稳定度，着力解决现有设备影响产品质量上等级和性能陈旧、效率
2、低下的问题，寻找解决的办法和局部的改造升级，为公司决策提供基础性的依据。主要从以下几个方面概述:v一、主要机床厂家展出设备的特点v二、在线检测和机外检测机v三、我公司现有设备的现状及与行业先进设备的差距 v四、如何对现有设备进行改造和实施 一、主要机床厂家展出设备的特点v1、无锡机床股份有限公司（原无锡机床厂）v1.1 无锡机床厂是国家的机床行业重点骨干企业，生产的无心磨床、内圆磨床，性能稳定，操作可靠，在我企业有大批量无心磨床和内圆磨床，主要承担着套圈的外径粗、细、修蚀和内径、外滚道的粗细磨。优点是故障较低，维修简单，备件的通用性强。缺点是售后服务差，机床部件几十年不变，即使有局部的缺陷和不
3、足，也未能及时的改进。总体感觉单机可靠、自动连线不成熟、不可靠（2003年的几条自动线）。 1.2 该公司展示了一条小型圆锥滚子套圈磨超自动线， v生产流程外套线是：上料机立柱输送带提升机外滚道精磨退磁、清洗提升机外超精理料机v内套线流程是：上料机提升机内滚道细磨退磁情况挡边细磨提升机内径细磨退磁清洗机外检测机提升机内超精理料机 v内外套自动线与我们现有的自动连线格式是一样的，上料机、机外检测机和理料机结构有所不同，各工序机床的机械手把原有结构改为单臂摆动有手出功能的复合机械手。 v原来自动线的外滚道机床没有凸度功能，内滚道的凸度部分采用伺服电机加滚珠丝杠拖动杠杆拔叉杆在直线导轨上运动，推动修
4、整器部分的弹簧片支架，使弹簧片变形，形成前后移动。这种因直线导轨本身的刚性差，传动部件多，造成误差积累等缺陷，使得移动精度和定位精度非常不可靠，凸度形状差，难以达到工艺的要求。现他们改为两轴联动30度圆弧插补修整，实现内外滚道的对数凸度形状。 v1.3 资料推荐的中型圆锥滚子轴承套圈磨超自动线，加工范围外套100200mm，内套内径50100mm，套圈宽度2070mm，轴承精度为P5级外套生产流程：v 上料机无杆气缸提升机轻型桁架机械手粗磨外圈滚道滑道装置退磁清洗无杆气缸提升机轻型桁架机械手精磨外圈外径滑道装置退磁清洗、外径机外检测机无杆气缸提升机轻型桁架机械手精磨外圈滚道滑道装置退磁清洗、吹
5、干无杆气缸提升机轻型桁架机械手滚道及外径超精自动输送装置理料机 轻型桁架机械手v内圈生产流程：v 上料机无杆气缸提升机轻型桁架机械手粗磨内圈滚道退磁清洗无杆气缸提升机轻型桁架机械手粗磨内径滑道装置退磁清洗无杆气缸提升机轻型桁架机械手磨挡边滑道装置退磁清洗无杆气缸提升机轻型桁架机械手精磨内径滑道装置退磁清洗、吹干内径机外检测机无杆气缸提升机轻型桁架机械手超精滚道自动输送装置理料机v 此类自动线的特点是：不用单机再干粗内、外滚道，粗内径，不用修蚀外径，增加了外径机外检测机，外滚道和外径同时超精，使用轻型桁架机械手，省略料到推料机构、套圈的翻面等动作，有效地避免了套圈的磕碰伤。但整条线多了粗磨外滚道
6、、精磨外径、外径检测机、粗磨内滚道、粗磨内径五台机床，价格估算要高出50%。内圈超精机缺少同时超精挡边的双工步技术，对挡边的留量要求不能过大，及0.30mm。2、新乡日升数控轴承装备股份有限公司v该公司生产的轴承专用机床种类齐全、规格系列较多。我公司未有他们生产的机床，性能如何无法说明。展会上展示了一条深沟球自动线，连线装置与我们在用的基本相似，没有新颖亮点。 3、濮阳贝英数控机械设备有限公司v3.1 贝英数控主要生产轴承套圈和滚子磨超加工专用设备，以生产单机数控机床为主。在我企业有他们生产的数控挡边、数控内外滚道、数控超精等，配置的系统不是发那科、就是西门子，规格等级很高。从我们的使用情况来
7、看，加工精度较稳定，故障较低，能够满足产品工艺的要求。但还存在着西门子系统的驱动器易炸损，软键寿命低，机械手部分不易用气缸，而应使用油缸等许多不足，与他们在展会沟通，许多缺陷都已改进。v3.2 在展会上该公司展示出一台数控套圈双端面磨床和一台数控2轴四联动滚子导轮磨床。双端面磨床是一台特大型轴承专用机床，采用单臂上下料机构，每次只加工一件。不适用我企业产品结构。v3.3该公司的数控一代、二代、三代汽车轮毂轴承单元（圆锥）内套、外套、内圈和内圈法兰盘磨超设备未展示。但从资料上可以看出内外滚道基本加工工艺与现有差别不大，只是修整时的运动轨迹变化。但超精采用新技术和新工艺，内套滚道和挡边同步超精，单
8、工位一次装夹，外套单工位双滚道一次超。 单臂上下料机构 贝英双端面磨床4.上海莱必泰数控机床股份有限公司v4.1 我公司在用的自动线其中有六条线是莱必泰公司制造的，总体结构较合理，配置的机电性能较稳定，机床的机械刚性较好，现基本能够符合产品工艺要求。但许多技术已经落后，如内外滚道凸度的形状还是双曲线，挡边的主轴未采用交流变频恒线速控制，砂轮线速度随砂轮的变小而变小，使得挡边的粗糙度难以达到工艺要求，超精机没有多段速控制，且两头反向时未设有停留等缺陷。v4.2 展会上展示了两台高精度数控无心磨床和汽车轮毂轴承螺钉压铆机、无心磨床的送料机构采用同步V型输送带、链带输送机和门式机械手，比我们现用的双
9、棍棒送料机先进、安全、美观。莱必泰无心磨床5、安杰森精密机械制造有限公司v5.1 安杰森制造的机床在我公司单机有近20台。自动线2条，此厂家售后服务较好，但机床的整体刚性较差，有些不易用直线导轨的部分使用了直线导轨，使得产品质量无法保证，配置的三菱伺服电机故障率较高，十字交叉滚子导轨不用，而采用滚针板，致使导轨在运动时爬行，加工的产品表面形状无法达到产品要求，凸度形状的稳定性差，机床防护门易坏，无法拉动等缺陷。v5.2 在展会上未展示自动生产线，只展示了一台复合超精研机，对我公司的产品构造不适用。但从资料上可以看出，机器人二代、三代轮毂轴承生产线很有新意，是否适用，还须考证。还有圆锥滚子轴承生
10、产线，全自动二代、三代轮毂轴承生产线（带龙门式桁架机械手） 安杰森机床6、新乡亿威数控设备有限公司v从展示的磨加工设备上可以看出亿威机床结合了贝英和安杰森各自的优点，改进了许多缺陷，通过精装分厂购进的两台外滚道磨床的使用验证，可以判断亿威制造的优劣，还有一大优势就是该公司对旧的轴承磨床、超精机进行数控改造，恢复机床部件的精度改造、防护罩的设计改进、机床电气数控系统的设计选配等。7、浙江日发精密机械股份有限公司v该公司展会上展示的是球轴承自动生产线，但吸引我眼球的是资料上介绍的全自动中小型单列圆锥滚子轴承装配线。生产流程为：内外圈上料台双通道快换型内外圈退磁清洗机外圈检测机内圈检测机内组件装配铆
11、压机内组件清洗机合套成品检测机振动噪声检测机成品清洗机激光打印机喷淋防锈机面料台SPC终端数据统计系统，该条线需要验证和考证的就是各种检测机的准确率、稳定性和真实性，特别适合我分厂HM518445/10的大批量长线产品。全自动中小型单列圆锥滚子轴承装配线8.昆山康斯特精密机械有限公司v该公司展示了一条汽车轮毂轴承装配线，整条线是全线真实演示，每台机床的部件非常精致，高端。还能够制造圆锥轴承装配线，智能自动生产线等。二、在线检测和机外检测机v在线检测是反映轴承生产线加工产品质量的一个非常先进的指标。多年来，各大轴承机床生产厂家的在线检测不是闭环控制，只是对该台机床的单一尺寸公差的位置控制，这种情
12、况会因设备机械、电气、操作技能、外部因素等的影响，造成产品的公差波动性大，设备精度好时，干出的产品就能达到工艺要求，设备精度缺陷时干出的产品尺寸分散大，甚至废品会多次出现。如果没有人员的随时抽检，干出的产品合格率会非常低，会给企业造成不应有的经济损失。机外检测机在我分厂的莱必泰自动线、安杰森自动线、日发自动线、无锡自动线都有配置，在调试阶段，也只能检测单一的内径尺寸，无反馈功能，不易调整，受气压的大小、纯洁度影响很大，检测结果与实际相差较大，标准套也易磨损，无法再使用。当某一内径产品的内径偏小时，检测规进入工件卡住无法伸出，致使全线停台。此外，检测机上的工业控制机性能不稳定，经常出现黑屏故障，
13、厂家也未能修好。 v 所以说，几条线的机外检测机都无法使用。从这次展会上可以看出，凡是展出的自动生产线，自动装配线的厂家都配置有机外检测机，通过对比标准件，自动检测内径沿高度方向的二个截面内径，测量出内径尺寸并算出内径的锥度值，作闭作反馈。分辨率误差0.1mm.尤其我们应该关注昆山康斯特公司的智能自动生产线，不但在线检测，而且每台设备设置智能读取数据接口，轴承零件通过二维码器将实现在线数据关联后录入追溯数据库，数据通过工业现场总线与智能数据总线在车间现场贯通，使每件产品实现了集中管控的可追溯 无锡机外检测机 昆山康斯特机外检测机v上海晟禧机外检测机三.我公司现有设备的现状及与行业先进设备的差距
14、v 我公司虽有比较久远的建厂史，但因企业的属性、地域位置、产品的结构、国有企业固有的人员负担、债务等等，致使两磨装分厂的设备虽有几次大的技措技改和更新换代，但都没有从根上彻底淘汰老、旧设备。如磨装分厂的双头磨床还是前苏联50年代的产品。我分厂的外滚道M250，M2120，挡边磨床WX-025，砂布起精机M8862F等等都是六、七十年代的手摇设备。较新一点的90年代左右的也只是动作功能的全自动机床。不是数控机床，更谈不上智能化机床。为了谋求公司的发展和十三五技改投入的需要，现浅谈一下我分厂现有的设备情况及差距。1.平面、无心磨床v1.1 我分厂的平面机床由M7475B单头和M7675B双端面组成
15、，单头磨床的效率低，加工的产品因有电磁吸盘作用使特轻、特窄产品的翘曲无法达标。双端面机床的效率高，平行差和弯曲度可以保证，操作调整较繁琐，特别因早期产品，送料采用摩擦传动，故障率很高，减速器内部蜗轮、蜗杆和辊轮内轴承易损坏，停台维修时间长。v1.2 通过考察展会和机床厂家资料查询，平面磨床几乎全部采用数控双端面磨床，并且是全封闭的，非常美观，大气。送料机构采用转盘或鼓轮结构，故障应该较低，因左右磨头进给往复、砂轮修整、补偿都是伺服控制，加工的产品精度等级更高。全封闭的机床使得双端面的漏水、溅水现象彻底根除，保证了现场的洁净 双端面磨床v1.3 现有的无心磨床几乎全是无锡机床厂制造的M11200
16、、M10160和M10400，虽然磨削方式是通过式，效率高，但因进给方式属于手轮进给，尺寸不易控制，经常出现外径的尺寸废品。送料机构采用双辊棒的摩擦传动，长时间使用，极易损坏，故障特别高。干活时最少需要三人。一人上活，一人下活，一人把尺寸，人员浪费大。v1.4 许多轴承机床生产厂家，现在都生产制造着无心磨床，全封闭、数控结合，数控修整砂轮，最多两人操作，无漏水外溅现象。送料采用输送带传送，最主要的是产品尺寸公差得到了根本保证。 砂轮伺服修整部分（无锡） 伺服进给部分 无锡机床厂无心磨床 莱必泰高精度数控无心磨床无锡明鑫 数控无心磨床v2.内滚道磨床v2.1 我分厂的内滚道机床参差不齐，既有先进
17、的数控3MZ21系列机床，又有3MZ2150这些半自动的液压进给机床。前者在机床精度较好时，尺寸和凸度都能满足工艺要求。后者加工产品凸度无法保证。新机床数量太少，有时严重制约着生产的排产计划，只能按单排产。v2.2 行业的内滚道磨床已经都是数控机床3轴或数控4轴，滚道的凸度曲线是对数曲线。砂轮在线动平衡和防碰撞功能，加工产品的精度高。厂家的不同处只是系统的配置是高配还是中低配置之分。对数曲线图内滚道磨床v3.挡边磨床 我分厂的三台细磨挡边机床，都是贝英数控磨床，与同行业的水平是一样的。只是这种磨床的上下料机构不够稳定，存在着缺陷，需要在今后加以适当的改进提高。v4.内径磨床v4.1 现分厂的内
18、径磨床既有单轴伺服控制的数控机床，也有液压进给机床，内径是由主动测量仪来进行内径尺寸的分段控制，内径磨床虽然是液压进给，但最终的尺寸点是靠测规来发讯控制，内径的尺寸基本上能够保证。内径磨床如下：v v4.2 行业先进的数控内径磨床能够达到闭环控制，使得尺寸公差的变化在几个微米之内。全封闭外观，高转速磨削。如下图：v5.外滚道磨床v5.1外滚道细磨机床既有河南贝英的，又有宁波安杰森的，都是数控磨床。前者配置的系统是西门子的，修整砂轮是直线插补。后者配置的是三菱的系统，修整砂轮是两轴联动。多段速控制，各有优缺点。控制原理都较先进。只要配置可靠性高的系统，机床的导轨、丝杠润滑系统畅通，防水防锈功能做
19、的较好，机床的精度系数就会保持较长的时间，改进一些细节的部件、机构等，机床的无维修时间会更长。v5.2行业先进的数控外滚道磨床与我企业在用的数控外滚道磨床性能和功能几乎相近，细节部件的完善能够更加降低机床的故障率。v外滚道磨床v6.内外超精机床v6.1 内外超精机床的厂家及型号在我分厂的使用是五花八门，有六十年代的手动超精机，也有数控的油石超精机，大往复小振荡，单工位粗精两步超，根据加工工艺要求设定油石的运动曲线，保持加工的形状或将工件超精出凸度。我们与行业的先进水平只存在着内滚道，挡边的复合超精和外滚道，外径的复合超精的区别。我相信十三五的技改高精度圆锥滚子自动生产线，滚道挡边的复合超精是首
20、选的要素之一。v62 行业的油石超精机床与我企业的油石数控超精机差距不大，工艺技术再没什么改变，保证稳定可靠的粗糙度，稳定的凸度形状，只要再提高油石的利用率，上料改为水平送料减少磕碰伤，超精液的净化处理，提高煤油的利用率方面有所改进和完善，将更符合用户的需求。超精机床如下：v7 自动线机床v7.1 我分厂的十条自动线由四家机床厂家制造，都属于本世纪初的产品，当时中高端的配置，到现在已经属于低端的配置。甚至许多电气附件都已经淘汰，很难购置到。经过十几年的运行，许多机床已经出现这样或那样的精度缺失和磨损。维修经验和技能虽然在逐步提高和加深，由于我们自身存在许多不足和条件的限制，要想彻底解决自动线不
21、足和缺陷，难以使自动线恢复如新。无论哪一个厂家的自动线都存在着凸度不稳定，机外检测机的不实用性，连线过程的繁琐和长期使用的磨损，防护罩滑动不灵敏等缺点。v7.2 通过展会可以看出，我们自动线的连线方式还有许多厂家在使用生产。但也有先进的轻型桁架机械手进行送取产品，机外检测机与内径机床的闭环反馈，理料机的改进完善，系统配置的提高，自动生产线的最大亮点，也是改进最大点就是机床之间的连接、转弯、提升没有了，整条自动线上面是一条桁架，只是几台简易智能机械手在左右上下运动，与我们现有的自动线区别最大，也是我们与先进自动线的差距之处。自动连线v8轴承装配线v 在我们企业的两磨装装配间，轴承的装配还是原始的
22、手工装配。首先需要的人员多，其次容易发生质量问题，如倒装滚子、少装滚子、错装滚子、扣错帽子等低级的质量问题。在行业中，自动装配线已经比较普及，而我们还沿用着原始的人工装配，手动的单节拍压力机收紧保持器，外套成品的单独清洗、涂油等落后的工艺技术。浙江日发的中型圆锥滚子轴承装配线特别适合我分厂大批量HM518445/10轴承的装配，即展示了企业的装配实力，也节约了大量的人工成本，降低了出现质量隐患的人为因素。轴承装配线四 如何对现有设备进行改造和实施v 对国内轴承套圈磨加工的先进设备和现有企业磨加工设备的比较，我们既要做到创新，又要做到务实。探讨解决企业现有设备的技术升级，改造升级，切实做好企业的
23、十三五技改工作，初步设想如下：v1 双端面磨床的送料机构可购置新的送料架，时机成熟时可对两磨头进给进行伺服改造，具体实施步骤为伺服电机+滚珠丝杠（原导轨为单V和滚针板滑动）v 2.无心磨床的改造还是采用三轴的伺服加滚珠丝杠改造，需要高精度无心磨床时可进行技改投入，购置新的无心磨床 3.内滚道磨床可以对3MZ2150半自动机床进行单轴的伺服电机+滚珠丝杠改造，较新的机床时机允许时由机床厂家逐一进行精度恢复和系统配置的升级改造。 4.挡边磨床因机床较少，是分厂的生产瓶颈，可以通过技改投入再购置新的数控挡边磨床，精度的恢复随时可以解决。v5.内径磨床对现有的几台液压进给可以采取单轴的伺服改造。伺服电
24、机+滚珠丝杆的方式完全能够满足产品的工艺要求。 v6.外滚道磨床的M250、M2120等手动机床适时进行逐步淘汰，购置几台3MZ2015.3MZ2020等数控内径磨床进行填补。现有较新的外滚道机床可以由机床厂家逐一进行精度恢复和系统配置的升级改造。v7.现有超精机床因各厂家的上料，压紧机构不一样，改造难度大，可以首先淘汰砂布超精机，逐步购置外径外滚道的复合超精机，内滚道、挡边的复合超精机。v8.自动线机床的完全充分利用和改造升级，可以说是改造的重点。我们自身受人员，技术，手段等条件的限制，无法做到。完全可以寻找合适改造的厂家团队，结合公司的产品结构，市场前景进行高精度圆锥轴承自动线的升级改造，或按照二，三代轮毂轴承的特点改造一至二条现有自动线。通过此类改造，既利用了闲置设备，又节约了购置新线需要花费的大量资金，是一项事半功倍的事。v9.装配线可以按照技改项目进行投入，购置一至二条圆锥滚子轴承自动装配线，一条中型，一条小型。
